A boia consegue flutuar porque tem peso menor do que a força que a água exerce sobre ela. Essa força chama-se empuxo. Sempre que algo mergulha no líquido, ele o empurra para cima no sentido contrário da força da gravidade (que atrai tudo em direção ao centro da Terra). Caso o peso seja maior do que o empuxo, o objeto afunda.

Fica mais fácil entender com o seguinte exemplo. Imagine colocar um pedaço de madeira dentro de uma banheira cheia de água. Ao entrar nela, o material ocupa o lugar de parte da água, fazendo o líquido transbordar. Se recolher a quantidade que caiu no chão e colocá-la numa balança, encontrará o peso da porção de água deslocada. Esse valor equivale à força de empuxo. Isso mesmo, a força de empuxo, que faz a madeira flutuar, tem o mesmo valor do peso do líquido deslocado.

É o que ocorre quando usamos boia. Como o objeto é bem leve e tem volume grande, ao ser colocado na água, o peso que consegue sustentar (contando o da própria boia) é igual ao do líquido que movimenta. Imagine que uma boia de 1 kg desloque 15 kg de água. Ela aguentará um corpo de até 14 kg. Quanto maior a boia, mais água vai tirar do lugar; assim, o empuxo é maior e ficará mais difícil afundá-la.

Reparou que parecemos ser mais leves dentro da água? Na realidade, nosso peso não diminui. É o empuxo nos empurrando para cima. Desse modo, dá para carregar alguém mais pesado do que a gente quando estamos na piscina ou no mar.

Por que o navio não afunda?

O navio é feito de aço e bem pesado. Mesmo assim, consegue flutuar. A explicação é parecida com a da boia. Como a embarcação ocupa muito espaço no oceano, faz com que bastante água se desloque. O peso dessa imensa quantidade de líquido movido é o mesmo que o mar consegue sustentar por meio do empuxo.

Além disso, o formato da embarcação contribui, pois o peso é distribuído por todo o comprimento. Então, o peso da água deslocada é muito grande e, por isso, o empuxo também é enorme, sendo capaz de suportar o navio.

Agora, imagine se fosse possível amassar o navio como folha de papel. Ele ocuparia espaço menor, moveria menos água, que teria menor força para empurrá-lo para cima. Desse modo, afundaria.

Inseto pousa sobre a água

Parece estranho, mas alguns insetos conseguem pousar na água. Para entender como isso acontece, é preciso imaginar primeiro que o líquido é formado por milhares de minúsculas partículas chamadas moléculas. A todo instante, elas se movimentam e se atraem. Enquanto tentam ficar grudadas, são puxadas para todos os lados. Assim, formam tipo de parede bem fininha.

Quando o inseto (que é bem pequeno e leve) pousa sobre a superfície da água, ele pisa em cima de um grupo de moléculas que estão juntinhas. Por isso, o bicho não afunda e consegue andar por cima delas. Além disso, nas patas de certos insetos, como mosquitos, há pelos cobertos por substância gordurosa, em que a água não consegue penetrar.

Saiba mais

O sábio grego Arquimedes foi o primeiro a estudar o fenômeno em que a água empurra para cima objetos nela mergulhados. Notou isso enquanto estava numa banheira. Dizem que ficou tão feliz com a descoberta que saiu pelado pelas ruas gritando Eureka (descobri, em grego antigo).

O Mar Morto, entre a Jordânia, Israel e Cisjordânia, tem dez vezes mais sal do que outros mares. Por isso, qualquer pessoa boia sem esforço. É que a água salgada é mais densa e pesada do que a doce e, por isso, tem maior empuxo. Assim, consegue sustentar com mais facilidade corpos grandes. Mas o nível do Mar Morto diminui cerca de 1 m por ano. Acredita-se que ele possa sumir em quatro décadas.

Webster Júnior Pereira dos Santos, 10 anos, de São Bernardo, já usou boia na piscina e na praia de Santos, para a qual viajou com a família. "Precisa dela para não se afogar." Segundo o menino, os irmãos de 6 e 7 anos costumam colocá-la quando estão na água. Entretanto, não entende como o objeto consegue flutuar. Webster também já viu garrafas e latas boiando em um riacho. "As pessoas jogaram lixo lá", diz, lembrando que a atitude é ruim. "É poluição, não pode. Fica sujo para os peixes e para quem quer nadar."

Consultoria de Cláudio Furukawa, físico da USP.